一种大功率LED可拓展恒流源电路的制作方法

本实用新型涉及光学照明控制技术领域，尤其涉及一种大功率LED可拓展恒流源电路。

背景技术：

最近几年国家提倡绿色照明，发光二极管(Lighting Emitting Diode，LED)具有高效、节能、环保、使用寿命长等优点，发展迅速，逐渐替代传统光源，引领照明市场走向高效节能发展。随着半导体材料的发展，制造LED所用材料的更新换代、生产成本降低，每种LED产品因参数变化带来了更多的产品类别，广泛应用于景观照明、汽车照明、室内照明、交通信号灯及显示屏背光灯等多个领域。LED的广泛应用依赖于高效可靠的LED驱动电源，驱动电源是实现LED高效照明的关键，传统LED驱动电源一般效率不高、恒流效果差，特别是在轻载时效率更低，往往还存在谐波对电网造成污染。现有的LED恒流源大部分功率比较小，输出电压也较低，或者驱动的LED路数有限，想要做到高电压输出、同时驱动几十串LED且每串LED电流一致，成本很高。现有恒流源输出电压范围较小，输出功率较小。LED数量较多时，大多都会采用先串联再并联的方式，这样每一串的电流无法单独控制，且电流大小不一致。

专利文献CN207304999U公开了一种LED恒流源电路，恒流源电路包括电源模块、BUCK降压电路、驱动电路、电压电流采样电路、微控制器、断路检测模块组成，通过微控制器控制使BUCK降压电路输出电流恒定并在LED负载变化的情况下仍可驱动LED高效、稳定的工作；微控制器根据检测电流的大小，控制驱动电路改变其输出脉冲占空比，产生PWM波来驱动BUCK降压电路开关管，使LED驱动电源处于恒流状态。但是这种恒流源电路存在驱动的LED路数有限、输出功率较小、且成本很高的技术问题。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的上述不足，本实用新型提供一种大功率LED可拓展恒流源电路，本实用新型恒流源电路采用恒压源+电流源方案，每个恒流源驱动一片LED模组，根据实际需求，恒流源的数量可以方便扩展，最多可以128路，提高LED的供电电压，增加LED的串联数量，对每一片LED模组(采用全串联方式)可实现独立的恒流控制。

本实用新型的具体技术方案如下：

一种大功率LED可拓展恒流源电路，包括控制器、恒压源、多个恒流源以及LED模组，所述恒流源之间并联，并由恒压源供电，所述恒流源的调节输入端与控制器的模拟电压输出端连接。

进一步地，所述恒流源包括比较器、Mos管以及采样电阻，比较器的正输入端作为LED电流调节输入端，接控制器的模拟电压输出端，比较器的负输入端为LED电流采样电阻上的电压(反馈电压)，Mos管的栅极接比较器的输出端，Mos管的漏极串联LED模组及电压源，Mos管的源极接LED电流采样电阻。

Mos管工作在可变电阻区，通过调节Mos管上的压降大小，来维持采用电阻的电流恒定，即LED模组恒流。当反馈电压小于给定电压时，比较器的输出电压上升，即Mos管的驱动电压上升，则Mos管上的压降减小，LED模组的电压升高，LED模组的电流增大，反馈电压升高，最终使得反馈电压和给定电压相等，达到恒流控制的目的。当LED电流大于设定值时，即反馈电压大于给定电压时，控制过程刚好相反。

LED的电流大小的控制由LED电流调节输入端给定(即给定电压：范围从0-1.5V，控制LED的电流从0-1.5A)，可以由控制器设定，经模拟电压输出端进入比较器的正输入端，

进一步地，所述恒流源采用200V-550V恒压源供电，供电电压要略高于LED模组的额定电压，一般高出5V左右，太高会增加Mos管的损耗。

LED电流采样电阻的选择也要考虑其损耗，可以为0.1-1欧姆。

进一步地，所述恒流源电路包括通讯扩展接口，可以根据需要对LED恒流源进行扩展，通过通讯扩展接口可以方便的扩展多块LED恒流源。

进一步地，每块LED恒流源电路板有自己的通讯地址，控制器通过RS485通讯总线可以独立控制其中任意一路LED恒流源。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型恒流源电路采用恒压源+电流源方案，每个恒流源驱动一片LED模组，电流输出稳定，使LED驱动电源处于恒流状态，能够驱动LED高效、稳定的工作。

2、根据实际需求，恒流源的数量可以方便扩展，最多可以128路。

3、本实用新型提高了LED的供电电压，增加了LED的串联数量，且输出电压高，输出功率大。

4、且LED电流大小可调，对每一片LED模组(采用全串联方式)可实现独立的恒流控制。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为恒流源电路示意图。

图中，1为LED模组，2为mos管，3为采样电阻，4为比较器。

具体实施方式

为了使本实用新型的实用新型目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的实施例仅仅是为了解释本实用新型，并非为了限定本实用新型，实施例的具体参数设置等可因地制宜做出选择而对结果并无实质性影响。

实施例：

如图1所述，本实用新型提供一种大功率LED可拓展恒流源电路，包括控制器、恒压源、多个恒流源以及LED模组1，所述恒流源之间并联，并由恒压源供电，所述恒流源的调节输入端与控制器的模拟电压输出端连接。

如图2所示，所述恒流源包括比较器4、Mos管2以及采样电阻3，比较器4的正输入端作为LED电流调节输入端，接控制器的模拟电压输出端，比较器4的负输入端为LED电流采样电阻3上的电压(反馈电压)，Mos管2的栅极接比较器的输出端，Mos管2的漏极串联LED模组1及电压源，Mos管2的源极接LED电流采样电阻3。Mos管2工作在可变电阻区，通过调节Mos管2上的压降大小，来维持采用电阻3的电流恒定，即LED模组1恒流。当反馈电压小于给定电压时，比较器4的输出电压上升，即Mos管2的驱动电压上升，则Mos管2上的压降减小，LED模组1的电压升高，LED模组1的电流增大，反馈电压升高，最终使得反馈电压和给定电压相等，达到恒流控制的目的。当LED电流大于设定值时，即反馈电压大于给定电压时，控制过程刚好相反。

LED的电流大小的控制由LED电流调节输入端给定(即给定电压：范围从0-1.5V，控制LED的电流从0-1.5A)，可以由控制器设定，经模拟电压输出端进入比较器的正输入端。

所述恒流源采用200V-550V恒压源供电，供电电压要略高于LED模组的额定电压，一般高出5V左右，太高会增加Mos管的损耗。

LED电流采样电阻3的选择也要考虑其损耗，可以为0.1-1欧姆。

所述恒流源电路包括通讯扩展接口，可以根据需要对LED恒流源进行扩展，通过通讯扩展接口可以方便的扩展多块LED恒流源。

每块LED恒流源电路板有自己的通讯地址，控制器通过RS485通讯总线可以独立控制其中任意一路LED恒流源。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。